北祁连西段小柳沟矿区花岗质岩石锆石U-Pb年代学、地球化学及成因研究

甘肃小柳沟钨钼(铜)矿是一个与花岗岩类有关的斑岩-矽卡岩-石英脉型矿床,小柳沟矿区内花岗质岩石类型主要为二长花岗岩和花岗闪长岩。本文对该岩体进行年代学、地球化学研究以约束其形成时代和岩石成因。LA-ICP-MS锆石UPb测年分别获得二长花岗岩与花岗闪长岩谐和年龄为454.0±2.0Ma和417.7±1.7Ma,属于加里东期岩浆活动的产物,并经历了海西期和燕山期岩浆热事件的改造。地球化学数据显示,小柳沟花岗质岩石具有高硅、富碱的特征,属于过铝质高钾钙碱性系列,富集Rb、Th、U、K、Pb,亏损Ba、Sr、Ti、P,具有明显Eu负异常,尤其是二长花岗岩显示强烈的铕负异常(δEu为0.08～0.19),属于高分异I型花岗岩。锆石Hf同位素分析结果显示,二长花岗岩εHf(t)为-4.45～4.04,t DM2=1176～1714Ma,花岗闪长岩εHf(t)为-4.18～4.43,t DM2=1124～1670Ma,二者可能是由壳幔混合作用形成,其壳源源区很可能来源于古元古代-中元古代古老地壳岩石,花岗闪长岩的源区相对较深,北大河岩群与朱龙关群可能是小柳沟钨矿的初始矿源层。综合研究表明,小柳沟钨钼矿床与二长花岗岩在时间、空间及成因上有密切关系。结合区域构造演化,认为小柳沟二长花岗岩应形成于俯冲背景下的活动大陆边缘环境,花岗闪长岩形成于碰撞造山环境。